急性頸內(nèi)動(dòng)脈系統(tǒng)腦梗死患者頸內(nèi)動(dòng)脈角與動(dòng)脈粥樣硬化斑塊形態(tài)關(guān)系的研究

王琳，王晶，申園，龔浠平，劉艷芳

頸動(dòng)脈粥樣硬化是腦梗死的主要病因[1]。研究者認(rèn)為，頸動(dòng)脈分叉部動(dòng)脈粥樣硬化斑塊高發(fā)可能與其位置表淺、特殊的幾何學(xué)形態(tài)及復(fù)雜的血流動(dòng)力學(xué)等因素有關(guān)[2]。近年來，使用高分辨率磁共振成像（high resolution MRI，HR-MRI）技術(shù)分析頸動(dòng)脈幾何學(xué)特征逐漸引起人們的關(guān)注。HR-MRI技術(shù)能夠清晰地分辨動(dòng)脈管腔結(jié)構(gòu)，定量測量動(dòng)脈管腔、管壁及總血管面積，準(zhǔn)確描述動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的形態(tài)學(xué)特征[3-4]。3D時(shí)間飛躍法（time-of-flight，TOF）MRA能夠顯示頸動(dòng)脈立體結(jié)構(gòu)，進(jìn)而準(zhǔn)確地測量頸動(dòng)脈幾何學(xué)指標(biāo)如分叉角、非平面角等信息。本研究利用HR-MRI技術(shù)測量急性期頸內(nèi)動(dòng)脈（internal carotid artery，ICA）系統(tǒng)腦梗死患者頸內(nèi)動(dòng)脈夾角（internal carotid artery angle，ICAA）和頸外動(dòng)脈夾角（external carotid artery angle，ECAA），探討頸動(dòng)脈分叉處幾何學(xué)指標(biāo)與動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的關(guān)系。

1 研究對象與方法

入組標(biāo)準(zhǔn)：①年齡18～80歲；②首次腦梗死；③符合ICA系統(tǒng)腦梗死診斷；④卒中發(fā)生的時(shí)間距就診在（7±3）d內(nèi)；⑤頸部血管超聲顯示頸動(dòng)脈內(nèi)膜中層厚度（inteima-media thickness，IMT）≥1.5 mm；⑥可配合完成MRI檢查；⑦患者（或監(jiān)護(hù)人、直系親屬）簽署知情同意書。

排除標(biāo)準(zhǔn)：①可疑心源性栓塞或病因不明者；②患者有溶栓或其他急診介入治療的指征；③無癥狀性腦梗死，伴有局灶或全腦癥狀的非腦血管病或腦血管病診斷不明確者；④繼發(fā)于腦出血、外傷、腫瘤、凝血機(jī)制異常、動(dòng)脈瘤或動(dòng)靜脈畸形的腦梗死；⑤不能進(jìn)行MRI檢查者，如有幽閉恐懼癥、心臟瓣膜置換術(shù)或者安置金屬材質(zhì)的義齒；⑥不愿簽署知情同意或研究者認(rèn)為不適合該項(xiàng)臨床研究者。

本研究經(jīng)首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 磁共振成像檢查和圖像分析 在患者發(fā)病（7±3）d內(nèi)完成頸動(dòng)脈HR-MRI掃描，HRMRI檢查采用3.0 T SIMENS掃描儀（Trio-Tim，SIEMENS，Erlangen，Germany），最大切換率200 T/（m·ms），最大梯度強(qiáng)度45 mT/m。利用頸動(dòng)脈專用4通道表面線圈（Machnet BV，Eelde，Netherlands）。掃描中心定于頸動(dòng)脈分叉，垂直于血管行軸位掃描。掃描序列包括T1WI、T2WI、質(zhì)子密度加權(quán)像（proton density weighted image，PDWI）、3D TOF MRA。影像學(xué)資料收集在專門設(shè)計(jì)的CASCADE軟件上由2名有經(jīng)驗(yàn)的放射科醫(yī)師（均有3年以上頸動(dòng)脈圖像分析經(jīng)驗(yàn)）在不知道患者頸動(dòng)脈病變的情況下對圖像共同進(jìn)行測量、分析，結(jié)果不一致時(shí)會(huì)商確定[5]。

圖像評估：根據(jù)血管壁信噪比（signal-tonoise ratio，SNR）及其輪廓清晰程度，頸動(dòng)脈MRI圖像質(zhì)量（image quality，IQ）評分從l分到5分共分為5級（l=差，5=很好）[6]。血管圖像質(zhì)量≤2分，則將該圖像從本研究中剔除。

ICAA測量：使用計(jì)算機(jī)圖像后處理方法進(jìn)行在體三維頸動(dòng)脈分叉重組和血管各項(xiàng)幾何學(xué)屬性指標(biāo)測量，并計(jì)算ICCA，ECAA，ICA非平面角，頸外動(dòng)脈（external carotid artery，ECA）非平面角[7-8]。從三維頸動(dòng)脈分叉正面觀看，ICA直線與ECA直線的夾角為分叉角，ICA角為ICA直線與頸總動(dòng)脈（common carotid artery，CCA）直線的反向延長線的夾角，ECA角為ECA直線與CCA直線的反向延長線的夾角；從頸動(dòng)脈分叉?zhèn)让嬗^看，ICA非平面角為ICA直線與CCA直線的反向延長線的夾角，ECA非平面角為ECA直線與CCA直線的反向延長線的夾角。依據(jù)每支血管的ICAA將所有入組的ICA分為ICAA≥35°與ICAA＜35°兩組進(jìn)行分析，并對兩組血管對應(yīng)的頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊發(fā)生率和斑塊成分進(jìn)行比較分析。

動(dòng)脈粥樣硬化斑塊成分的分析：首先勾畫出管壁和管腔的輪廓，根據(jù)既往基于多對比HR-MRI確定動(dòng)脈粥樣硬化斑塊成分的標(biāo)準(zhǔn)，確定不同動(dòng)脈粥樣硬化斑塊成分：①富含脂質(zhì)壞死核心（lipid-rich necrotic core，LRNC）；②斑塊內(nèi)出血（intraplaque hemorrhage，IPH）；③鈣化；④疏松間質(zhì)；⑤致密纖維組織[9-10]。在匹配的4種序列圖像上（3D TOF、T1WI、T2WI、PDWI）分別勾畫。最后根據(jù)AHA分級法，確定易損斑塊[10-11]。如一支血管同時(shí)有穩(wěn)定和易損斑塊存在，則將該支血管按照有易損斑塊納入統(tǒng)計(jì)。

動(dòng)脈粥樣硬化斑塊測量指標(biāo)包括：①最大管壁面積（maximum wall thickness，MaxWT）；②每一層面上不同斑塊成分（LRNC、鈣化、IPH）的面積，并計(jì)算在該層面上每一動(dòng)脈粥樣硬化斑塊成分占總管壁面積的百分比，最終得出每一個(gè)頸動(dòng)脈各動(dòng)脈粥樣硬化斑塊成分占總管壁面積百分比的最大值；③如某一頸動(dòng)脈有ICA或CCA閉塞的情況，則將該頸動(dòng)脈排除。將動(dòng)脈粥樣硬化斑塊各種成分特征的參數(shù)分為定性參數(shù)和定量參數(shù)，定性成分參數(shù)包括是否存在LRNC、纖維帽狀態(tài)、IPH、血栓或鈣化等各個(gè)成分；定量成分包括LRNC、鈣化、IPH占總管壁面積的最大百分比。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 統(tǒng)計(jì)學(xué)采用SPSS 23.0（SPSS Inc.，Chicago，USA）統(tǒng)計(jì)軟件。根據(jù)數(shù)據(jù)特征，符合正態(tài)分布的計(jì)量資料用表示，不符合正態(tài)分布的用中位數(shù)及四分位數(shù)表示；計(jì)數(shù)資料用率表示。兩組間比較，計(jì)數(shù)資料用卡方檢驗(yàn)或精確概率法，正態(tài)分布的計(jì)量數(shù)據(jù)使用t檢驗(yàn)，不符合正態(tài)分布的采用秩和檢驗(yàn)。采用配對t檢驗(yàn)比較左右兩側(cè)頸動(dòng)脈的差異。分別以左右側(cè)頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊成分總量為因變量，以患者年齡、性別、高血壓史、糖尿病史、吸煙、入院時(shí)低密度脂蛋白膽固醇水平及各頸動(dòng)脈角參數(shù)等作為因變量，進(jìn)行多元線性回歸分析，判斷頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊成分的獨(dú)立影響因素。當(dāng)進(jìn)行連續(xù)分析時(shí)，采用Bonferroni校正。P＜0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

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2 結(jié)果

2.1 一般資料 在86例患者的172支血管圖像中，有2支的圖像因IQ=2分被排除，另外，有8支血管的圖像因存在血管閉塞、分叉處較短、分叉部顯示欠清晰等原因，不能準(zhǔn)確測量分叉角度而被排除，最終共有162支血管納入統(tǒng)計(jì)分析。

參與分析的162支血管圖像中，左側(cè)ICCA平均值為（34.89±12.15）°，右側(cè)ICCA平均值為（33.25±11.19）°，兩側(cè)ICCA平均值為（34.07±11.67）°。ICCA≥35°組78支，ICCA＜35°組84支。

2.2 頸內(nèi)動(dòng)脈夾角與頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的關(guān)系 研究所納入的162支血管共檢出119支血管有頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊，ICAA≥35°組動(dòng)脈粥樣硬化斑塊檢出血管數(shù)[72支（92.3%）vs47支（56.0%），P＜0.01]及易損斑塊檢出率[34支（43.6%）vs13支（15.5%），P=0.03）]均高于ICAA＜35°組。

不同ICA角度組，頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊各成分的檢出率有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，ICAA≥35°組LRNC及IPH的檢出率高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（表1）。

2.3 左右側(cè)頸動(dòng)脈參數(shù)比較結(jié)果 對左右兩側(cè)（各81支）頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊成分及ICAA、ECAA、ICA非平面角和ECA非平面角進(jìn)行比較，結(jié)果顯示，僅ECA非平面角右側(cè)大于左側(cè)，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.02），其余各頸動(dòng)脈角及動(dòng)脈粥樣硬化斑塊成分左右兩側(cè)差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（表2）。

表1 不同頸內(nèi)動(dòng)脈角組頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊成分的差異

表2 左右兩側(cè)頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊成分及頸動(dòng)脈角差異

2.4 多因素分析結(jié)果 多元線性回歸分析結(jié)果顯示，年齡是左側(cè)頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊鈣化成分總量（B0.35，95%CI0.21～1.65，P=0.01）及右側(cè)頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊IPH成分總量（B0.34，95%CI0.30～2.32，P=0.01）的危險(xiǎn)因素，ICAA非平面角（B0.37，95%CI1.23～7.33，P=0.01）是左側(cè)頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊LRNC成分總量的危險(xiǎn)因素，ECA非平面角（B0.33，95%CI0.20～2.07，P=0.02）是右側(cè)頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊鈣化成分總量的危險(xiǎn)因素。

3 討論

本研究結(jié)果表明，ICAA≥35°組動(dòng)脈粥樣硬化斑塊及易損斑塊檢出率均較ICAA＜35°組患者高，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。ICAA≥35°組動(dòng)脈粥樣硬化斑塊中LRNC及IPH的檢出率高。將頸動(dòng)脈角與各動(dòng)脈粥樣硬化斑塊成分進(jìn)行回歸分析顯示，年齡是左側(cè)頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊鈣化成分總量及右側(cè)頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊IPH成分總量的危險(xiǎn)因素，ICAA非平面角是左側(cè)頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊LRNC成分總量的危險(xiǎn)因素，ECA非平面角是右側(cè)頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊鈣化成分總量的危險(xiǎn)因素。

局部血流動(dòng)力學(xué)因素在動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生、發(fā)展中扮演著重要的角色，由于頸動(dòng)脈分叉處的血液分流、停滯等作用，脂質(zhì)留駐時(shí)間的增加和剪切應(yīng)力改變使該部位易形成粥樣硬化斑塊[12-14]。另外有研究表明頸動(dòng)脈分叉的解剖形態(tài)與局部剪切應(yīng)力相關(guān)，還與分叉處血流速率和血流的分配有關(guān)[15-17]。既往研究表明頸內(nèi)、外動(dòng)脈流量的分配比例對局部血流動(dòng)力學(xué)影響較大，頸動(dòng)脈分叉角度增大時(shí)，分叉處血流紊亂更加明顯，低血流速度區(qū)域和低血管壁剪切應(yīng)力區(qū)域面積增大，動(dòng)脈粥樣硬化形成的風(fēng)險(xiǎn)提高[7，18]。本研究結(jié)果顯示，隨ICAA增大，動(dòng)脈粥樣硬化斑塊檢出率呈上升趨勢。

本研究在86例患者中檢出119支有動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的頸動(dòng)脈，ICAA≥35°組患者動(dòng)脈粥樣硬化斑塊中LRNC的檢出率高，ICAA＜35°組患者鈣化的檢出率較高，ICAA＜35°組LRNC總量高于ICAA≥35°組。因?yàn)檠鲃?dòng)力學(xué)改變是頸動(dòng)脈粥樣硬化病變的一項(xiàng)關(guān)鍵因素，血管內(nèi)局部血流動(dòng)力學(xué)狀態(tài)的異?？梢酝ㄟ^各種機(jī)制直接或間接引起動(dòng)脈壁組織結(jié)構(gòu)及成分的變化[5，19-20]。同樣可以推斷，ICAA大小不同，所導(dǎo)致異常的血流動(dòng)力學(xué)狀態(tài)也不盡相同，所以才使得動(dòng)脈粥樣硬化斑塊各定性成分參數(shù)之間有差別。有頸動(dòng)脈幾何學(xué)形態(tài)與頸動(dòng)脈管腔狹窄程度關(guān)系的研究表明，頸動(dòng)脈分叉角與管腔狹窄程度并無相關(guān)性，間接提示頸動(dòng)脈分叉角與斑塊體積并無明確相關(guān)性，與本研究結(jié)果一致。本研究結(jié)果還表明，ICAA非平面角是左側(cè)頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊LRNC成分總量的危險(xiǎn)因素，ECA非平面角是右側(cè)頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊鈣化成分總量的危險(xiǎn)因素。目前研究多集中在頸動(dòng)脈角與動(dòng)脈硬化的關(guān)系，很少有研究關(guān)注非平面角，本研究也為今后的頸動(dòng)脈夾角的幾何形態(tài)學(xué)研究提供了參考。

頸動(dòng)脈粥樣硬化作為全身動(dòng)脈粥樣硬化的一部分，其危險(xiǎn)因素與全身動(dòng)脈粥樣硬化的危險(xiǎn)因素相同。本研究主要觀察ICAA這一因素是否與頸動(dòng)脈動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生有相關(guān)性。結(jié)果表明，ICAA并非是頸動(dòng)脈粥樣硬化的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，它與其他因素一起共同作用導(dǎo)致了動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生。

本研究入選患者的病情相對穩(wěn)定，且樣本量較小，因此可能存在一定的選擇偏倚；另外，本研究是一項(xiàng)橫斷面的調(diào)查，沒有對不同頸動(dòng)脈分叉處的角度與頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的進(jìn)展、之后卒中復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)系進(jìn)行探討，在之后的研究中，課題組將進(jìn)行更多樣本量、更長時(shí)間的調(diào)查，以期進(jìn)一步明確頸動(dòng)脈分叉處幾何學(xué)形態(tài)對動(dòng)脈管壁的影響及進(jìn)一步對卒中的發(fā)生、預(yù)后的影響。

【點(diǎn)睛】本研究通過血管影像學(xué)對頸動(dòng)脈分叉處幾何學(xué)形態(tài)與頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的發(fā)生和特點(diǎn)的關(guān)系進(jìn)行了分析，結(jié)果顯示頸內(nèi)動(dòng)脈角大的患者更發(fā)生頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊，但斑塊的不同成分的含量和斑塊的易損性不單純與頸內(nèi)動(dòng)脈角有關(guān)。